Aklaypart.ru

Авто Журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое детонация двигателя на холостых

Что такое детонация двигателя: причины, последствия и их устранение

В процессе эксплуатации транспортного средства водители сталкиваются с различными неисправностями. Если вы слышите гулкий стук из двигателя с сильными вибрациями, это может быть детонация топливно-воздушной смеси. Причину неисправности необходимо искать сразу же, поскольку дальнейшее использование автомобиля может привести к весьма плачевным последствиям в виде разрушенных взрывом поршней и стенок цилиндров, поврежденных шатунов и коленчатого вала. Почему же возникает детонация, как ее устранить и избежать в будущем?

Детонация как явление

Для предотвращения детонации двигателя на холостых оборотах нужно разобраться подробнее в этом явлении и как оно происходит. Для нормального сгорания топлива, необходимо оптимальное количество воздуха в камере сгорания, что в свою очередь может обеспечить отлаженный двигатель.

В дизельных двигателях это достигается путём сжатия смеси в конце такта, а в бензиновых для этого служит свеча зажигания и пламя от электродов мгновенно распространяется по окружности рабочей камеры. Пока возгорание достигнет дальних мест камеры, смесь может воспламениться самостоятельно, не дождавшись основного фронта пламени.

Появляется незначительная по своей силе волна, которая встретив основную рабочую смесь, мгновенно её воспламеняет. Собственно говоря, это именно та детонационная волна, достигающая скорости около 1000 м/с и создающая неприятный металлический звон. Это неприятное явление в большинстве своём не является причиной больших неприятностей, но если детонация очень сильная, то детали камеры сгорания разрушаются гораздо быстрее.

Ещё различают такой вид детонации, как «дизелинг», это явление происходит при выключении зажигания. Вы выключили зажигание, а мотор не останавливается и продолжает работу, но какими-то дергаными движениями, обороты то увеличиваются, то падают и всё это напоминает самовозгорание топлива в дизельном двигателе, отсюда и такое странное название – «дизелинг». Он проявляется, когда вы при сильно загрязнённой системе подачи топлива почти полностью закручиваете винт количества.

В первичной камере заслонка открыта полностью и выходит так, что система дозировки работает постоянно. В этом и скрывается причина детонации двигателя на холостых оборотах. От данного явления нельзя просто так отмахнуться, ваш двигатель может выйти из строя. При сильной детонации возникает дополнительное тепло, и перегрев мотора выходит из допустимых норм.

В этой ситуации при перегреве может разрушиться днище поршня и внутренняя поверхность цилиндра и прокладка головки блока цилиндров будет иметь сильные повреждения. Сильно увеличиться износ деталей кривошипно-шатунного механизма.

Вероятные последствия детонации двигателя

Детонация двигателя при выключенном зажигании или после пуска мотора — опасный процесс, который может привести ко многим проблемам с автомобилем в будущем:

Снижению мощности двигателя и быстрому износу элементов кривошипно-шатунного узла. Как следствие, ресурс мотора уменьшается, и раньше наступает необходимость его ремонта.

Из-за неправильного воспламенения силовой узел постоянно перегревается. В результате происходит разрушение поршней и внешней части цилиндров. Кроме того, от высокой температуры страдают клапана, свечи зажигания и кольца на поршнях. Со временем на внутренних элементах движка появляются задиры, зазубрины и трещины. На начальном этапе это приводит к усилению детонации, а со временем и к выходу из строя двигателя.

Высок риск перегорания прокладки, которая устанавливается под ГБЦ мотора. Это произойдет, если своевременно не избавиться от проблемы, и не устранить детонацию.

Появляются сильные ударные нагрузки, которые негативно действуют на движущиеся элементы мотора. Наибольшее влияние испытывают на себе элементы кривошипно-шатунного механизма. В частности, из-за сильных ударов страдает шатун, поршень, а также вкладыши (коленвала, шатунные и коренные).

Читать еще:  Чем открутить помпу двигателя

Из сказанного выше видно, что отсутствие каких-либо действий, направленных на устранение проблемы, неизбежно приводит к выходу из строя элементов мотора и необходимости больших затрат в будущем. Вот почему важно быстро диагностировать и устранить проблему.

Когда бывает детонация

  • На очень малых оборотах
    — например, при парковке в жару хорошо прогретого автомобиля с ручной коробкой.
  • Когда мотору очень жарко
    : вы долго протолкались в пробке, после чего наконец-то дали интенсивный разгон.
  • При большой нагрузке на двигатель
    , например, при подъеме в гору на высокой передаче.

Заметьте, что любая автоматическая коробка передач облегчает жизнь мотора, не допуская его работы на низких оборотах, когда в процессе горения смеси хватает времени, чтобы образовался очаг самовоспламенения.

На слух детонация в двс определяется в виде тонкого металлического стука. Обычно она сопровождается ощутимым уменьшением мощности, неустойчивой работой мотора, его перегревом, временным выбросом черного дыма. Детонация как явление представляет собой самовоспламенение рабочей смеси в виде взрывной волны. Чаще всего она происходит при резком ускорении или езде под горку, при появлении нагрузки, когда водитель нажимает педаль в пол.

Нормальная работа двигателя

Возникновение очагов самоспламенения

Высокие температуры и давление воздействуют на богатую смесь в точках ее не сгорания появляются различные активные вещества. Объем их достигает некоторой критической величины. Они вступают в реакцию окисления и происходит самовоспламенение топливно-воздушной смеси. В точке взрыва резко повышается температура, а взрывная волна распространяется с очень большой скоростью. Ударяется о стенки цилиндров. Новые очаги провоцируют самовоспламенения. Поэтому в агрегате появляется множество взрывных волн. Они вызывают его вибрацию. Поэтому характерный стук является является следствием многократных ударов взрывных волн о стенки цилиндров.

Срок жизни отдельной взрывной волны составляет тысячные доли секунды. За это время она успевает нанести огромный ущерб. При ударе о стенки цилиндров, она разбивает масляную пленку. Как следствие, детали подвергаются трению «на сухую» и от коррозионного износа под влиянием продуктов сгорания. Кроме того, давление взрывной волны достигает огромных значений, что постепенно приводит к разрушению деталей. Также детонация провоцирует перегрев агрегата, который также очень губителен. В совокупности все эти негативные факторы очень сильно влияют на моторесурс двигателя.

Основные причины детонации двигателя

Факторами при которых появляется детонация в ДВС, являются условия благоприятные для быстрых окислительных процессов в камере сгорания.

1. Рабочая смесь в соотношении 9:1. Она способствует формированию в дальних уголках камеры сгорания очагов окислительных реакций.

2. Увеличение угла опережения зажигания. Пик максимума давления сдвигается к верхней мертвой точке. Это способствует увеличению давления в камере сгорания и появлению детонации.

3. Невысокое октановой число бензина. Дело в том, что активность горючего к окислению возрастает со снижением октанового числа.

4. Возрастание степени сжатия. Потому что моторы с высокой степенью сжатия должны работать на горючем с высоким октановым числом.

5. Конструкция камеры сгорания выполнена неудачно. Поэтому происходит плохой отвод тепла, слишком большой диаметр цилиндров и пр.

Методы борьбы с детонацией

Существуют методы, борьбы с детонацией. Все они основаны на ускорении догорания несгоревших частей в основном пламени двигателя. В следствии этого возможно также замедление окислительных реакций.

Первый фактор – увеличение оборотов. Потому что время прохождения окислительных реакций значительно сокращается и вероятность самовоспламенения уменьшается. Второй фактор – вращение (турбулизация) смеси в камере сгорания. Так как фронт пламени распространяется и детонация не наступает. Третий фактор – снижение пути фронта пламени. Практически это решается установкой двух свечей на цилиндр или меньшим диаметром последнего.

Читать еще:  Высокие обороты двигателя что это

Для борьбы с детонацией авто производители разрабатывают различные конструкции камер сгорания. Например — форкамерный-факельная система зажигания автомобиля ГАЗ-3102. Повсеместное применение электроники в автомобилестроении, позволило свести к минимуму это явление. Ведь датчики постоянно следят за ситуацией внутри цилиндров и при появлении первых признаков детонации изменяют состав рабочей смеси и угол опережения зажигания. Кроме того, созданы современные двигатели, работающие на сверх бедных смесях (соотношение 40-50:1), что также исключает детонацию.

Основные причины детонации зависят от конкретных условий при которых детонация в двс возникает. Задача определить что именно не хватает двигателю для нормальной работы.

Почему возникает детонация в двигателе?

Мы уже описывали на нашем портале vodi.su принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Топливо, смешиваясь во впускном коллекторе с воздухом, впрыскивается через форсунки в камеры сгорания четырехтактного двигателя. За счет движения поршней в цилиндрах создается высокое давление, в этот момент поступает искра от свечи зажигания и топливно-воздушная смесь воспламеняется и толкает поршень вниз. То есть, если двигатель работает нормально, правильно настроен механизм газораспределения, а цикл сгорания ТВС происходит без перебоев, в нем происходит контролируемое сгорание горючего, энергия которого и заставляет вращаться кривошипно-шатунный механизм.

Однако, при определенных условиях, которые мы рассмотрим ниже, детонации происходят раньше времени. Детонация, говоря простым языком, — это взрыв. Взрывная волна бьет по стенкам цилиндров, отчего вибрации передаются на весь мотор в целом. Чаще всего такое явление наблюдается либо на холостых оборотах, либо при усилении давления на акселератор, в результате чего дроссельная заслонка открывается шире и через нее подается увеличенный объем горючего.

  • резкое повышение температуры и давления;
  • создается ударная волна, скорость которой составляет до 2000 метров в секунду;
  • разрушение элементов двигателя.

Отметим, что из-за нахождения в ограниченном пространстве длительность существования ударной волны менее тысячной доли секунды. Но всю ее энергию поглощает двигатель, что приводит к более быстрой выработке его ресурса.

В качестве основных причин возникновения детонации в двигателе называют следующие:

  1. Использование топлива с низкооктановым числом — если по инструкции нужно заливать Аи-98, от заливки А-92 или 95 откажитесь, так как они рассчитаны на более низкий уровень давления, соответственно будут детонировать преждевременно;
  2. Раннее зажигание, изменение угла опережения зажигания — существует предубеждение, что взрывная волна при раннем зажигании придаст динамики, что в какой-то мере соответствует истине, но и последствия такого «улучшения динамических характеристик» не самые приятные;
  3. Калильное зажигание — из-за накопления на стенках цилиндров нагара и отложений ухудшается отвод тепла при помощи системы охлаждения, цилиндры и поршни разогреваются настолько, что ТВС самопроизвольно детонирует при контакте с ними;
  4. Обедненная или обогащенная ТВС — из-за понижения или повышения пропорций содержания воздуха и бензина в ТВС изменяются ее характеристики, данный вопрос мы также рассматривали ранее более детально на vodi.su;
  5. Неправильно подобранные или отработавшие свой ресурс свечи зажигания.

Наиболее часто с детонациями и стуке в двигателе сталкиваются водители автомобилей с большим пробегом. Так, из-за отложений на стенках цилиндров изменяется объем камеры сгорания, соответственно, повышается степень сжатия, что создает идеальные условия для преждевременного возгорания ТВС. В результате детонаций прогорает днище поршней, что приводит к падению компрессии, мотор начинает больше потреблять масла и горючего. Дальнейшая эксплуатация становится попросту невозможной.

Читать еще:  Характеристики двигателя мицубиси 4d56

На современных агрегатах установлен датчик детонации, который способен контролировать уровень опасности. Это устройство воспринимает, а в дальнейшем преобразовывает механическую энергию колебаний цилиндров в электрический импульс. По сути, датчик постоянно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а сам блок следит за изменениями состава смеси и угла опережения зажигания. С его помощью также можно достигнуть более экономичной работы при максимальной мощности двигателя.

На видео показано, что такое детонация двигателя:

Когда двигатель переходит в детонацию, слышится громкий шум. Поскольку её последствия очень печальны, важно определить, что является причиной такого взрывного горения горючей смеси. Чтобы устранить проблему, возможно, нужно изменить работу двигателя, в противном случае она может его разрушить в короткий промежуток времени.

Характерный звук от двигателя в процессе этого явления обусловлен давлением волны в случае сгорания от вибрации стенок цилиндра. Газ и форма, размеры и толщина камеры сгорания и стенки цилиндра определяют высоту звуковой волны.

Детонация двигателя на холостом ходу может произойти после прохождения транспортным средством условий, которые способствуют повышению нагрева деталей силового агрегата. Даже если выключить зажигание, под воздействием энергии коленчатый вал продолжает движение, что приводит к попаданию топлива в цилиндр мотора, а там оно успевает нагреться до такой температуры, что само по себе воспламеняется.

Методы устранения детонации при выключении зажигания

Рассмотрим основные методы устранения детонации.

Метод 1. В первую очередь обратите внимание на топливо, которое вы используете. Не стоит на нём экономить. Ведь чаще всего бывает, что чем оно дешевле, тем ниже его качество. Не стоит забывать поговорку: «Скупой платит дважды». Сэкономив несколько рублей на горючем, вы можете понести крупные расходы по ремонту двигателя автомобиля. Пользуйтесь услугами только проверенных АЗС с топливом высокого качества, с октановым числом рекомендованным производителем авто.

Метод 2. Произведите проверку угла зажигания. Преждевременное зажигание является причиной перегревания деталей и, как следствие, к детонации даже при выключении зажигания. Угол зажигания должен соответствовать норме.

Метод 3. Проверьте свечи зажигания и при необходимости произведите их замену.

Метод 4. Если ваш автомобиль долгое время используется с минимальной нагрузкой, то в камерах сгорания происходит накопление нагара, что может привести к детонации при выключении зажигания. Поэтому необходимо периодически давать высокую нагрузку на мотор (движение с высокими оборотами при повышенной передаче и динамичные разгоны).

Метод 5. Если во время детонации вы заметили зелёный или чёрный дым, выходящий из выхлопной трубы, значит поршни вашего автомобиля разрушились или находятся в процессе разрушения, а дым свидетельствует о выбросе алюминия через выхлопную трубу.

В такой ситуации следует заменить всю поршневую систему.

Метод 6. Ещё одним методом устранения детонации при выключении зажигания является уменьшение температуры в камере сгорания с помощью нагнетания воды или интеркулера. Охладитель забирает нагнетённый воздух и направляет его через несколько воздушных охладителей, благодаря чему температура понижается.

Если зажигание происходит вовремя, качество топлива высокое с соответствующим октановым числом, свечи в полном порядке, но детонация всё равно происходит, то возможной её причиной может быть перегрев. Часто случается, что мотор «дёргается» после выключения зажигания. В этом случае стоит проверить состояние термостата и количество охлаждающей жидкости. В случае неполадок с термостатом необходимо немедленно обратиться к специалистам.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector